[RomanM]

Прошу помочь с определением усилий в связевых распорках от условной поперечной силы при сжатии раскрепленных этими распорками колонн.

СНиП II-23-82 на данную тему гласит:

5.11. Расчет стержней, предназначенных для уменьшения расчетной длины сжатых элементов, должен выполняться на усилие, равное условной поперечной силе в основном сжатом элементе, определяемой по формуле (23)*.

ф-ла 23:
Qfic = 7,15 * (10^(-6))*(2330 - E / Ry) N / φ,
где N - продольное усилие в составном стержне;
φ - коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного стержня в плоскости соединительных элементов.

Вопрос №1
Правильно ли я понимаю, что в данном (см. рисунок) случае в формуле 23 следует брать φ не для "составного стержня", а для отдельной колонны?

Вопрос №2
Правильно ли я понимаю, что в данном случае расчетная длина для определения φ будет равна L?

Вопрос №3
Правильно ли я понимаю, что оба (по высоте) ряда распорок в данном случае надо рассчитывать на одинаковые фиктивные продольные усилия

Вопрос №4
Расчетное усилие в распорках будет:
- одинаково для всех пролетов (справа на рисунке)
- увеличиваться с удалением от связевого блока (слева на рисунке)
- другое

[Ильнур]

Думается, назначенные по предельной гибкости распорки легко понесут реально действующие Q.
1. Да
2.Нет, 2L, т.е. Н
3. Необязательно, если Вы имеете ввиду второй ряд по карнизу - там нет Q, а есть ветровая.
4. Другое. Т.к. вероятность "суммирования" не равна 1, то имеются различные подходы к суммированию. Например, Qсумм=Qfic*n^2, n - кол-во пролетов с одн. стороны. Вам, раз уж захотели поуточниться, почитать бы про "Каркасы зданий" - там много интересных нюансов, например про учет обжатия колонн при определении усилий в вертикальных связях , а так же особенности при наличии кранов.

Сообщение от Ильнур 2.Нет, 2L, т.е. Н

В СНиП действительно не указано, что следует принимать за расчетную длину. Из здравого смысла, мне представляется, что надо, всетаки брать L. Если я не прав, то объясните, как считать Q для колонны, с десятком распорок, уменьшающих ее гибкость. Фи, в этом случае сторемотся к нулю (нет таблиц для таких гибкостей). Да и формулы из старых справочников, ориентируясь на разумные гибкости колонн, связывают Q только с площадью сечения колонны и ее материалом или продольной силой.

Сообщение от Ильнур 4. Другое. Т.к. вероятность "суммирования" не равна 1, то имеются различные подходы к суммированию. Например, Qсумм=Qfic*n^2, n - кол-во пролетов с одн. стороны.

Вот об этом, пожалуйста, поподробней. Все справочники и учебники, попадавшиеся мне, обходят этот вопрос. Дайте, если возможно, ссылку на литературу.

[RomanM]

Сообщение от Ильнур Думается, назначенные по предельной гибкости распорки легко понесут реально действующие Q.

Согласен

Сообщение от Ильнур 2.Нет, 2L, т.е. Н

Ильнур, тогда получается, что вне зависимости от количества поставленных по высоте колонны распорок, усилие в каждой распорке будет одинаково?

Сообщение от Ильнур 3. Необязательно, если Вы имеете ввиду второй ряд по карнизу - там нет Q, а есть ветровая.

Пособие к СНиП II-23-82:

5.17 (5.8*). Условная поперечная сила Qfic определяется как проекция продольной сжимающей силы N на ось, перпендикулярную изогнутой оси шарнирно опертого внецентренно-сжатого с эксцентриситетом еb стержня сквозного сечения, имеющего начальное искривление vb, в его предельном состоянии (рис. 5 - прикреплен) и вычисляется по формуле
Qfic = Nu sin a » Nu a.

Если мысленно выкинуть среднюю распорку из поставленной задачи и сравнить ее (задачу) со сниповским рисунком, то можно заключить, что условная поперечная сила будет на обеих опорах стержня: верхней и нижней, причем одинаковая.
Очевидно, что отсутствие или наличие средней распорки принципиально картину изменить не может и условная поперечная сила должна "появляться" в верхнем ряду распорок так же, как и в среднем (кроме, разумеется, ветра, который в данной идеализированной задаче не рассматривается)

Сообщение от Ильнур 4. Другое. Т.к. вероятность "суммирования" не равна 1, то имеются различные подходы к суммированию. Например, Qсумм=Qfic*n^2, n - кол-во пролетов с одн. стороны.

Формула какая-то странная . Я бы по такой не считал.
В любом случае интересно узнать источник.

Сообщение от Ильнур Вам, раз уж захотели поуточниться, почитать бы про "Каркасы зданий" - там много интересных нюансов, например про учет обжатия колонн при определении усилий в вертикальных связях , а так же особенности при наличии кранов.

Спасибо за совет.
Я в курсе и про обжатие связей и про краны.
Правда к рассматриваемой задаче это отношения не имеет.

[Ильнур]

У-ууу, как много вопросов...
1. По поводу 2L - оно в этом случае равно Н. А смысл элементарный - Qfic определяется от "прогиба" в пределах от точки крепления до точки крепления.
2." поперечная сила будет на обеих опорах стержня: верхней и нижней, причем одинаковая" - так-то конечно верно. Но в Вашей конкретной схеме связевый блок замыкает "полздания" (по высоте) на землю, и поверху колонны действуют малые Q. В этом плане я действительно не прав , говоря что Q нет. Оно малое и теряется в ветровом.
3. Насчет формулы с п под корнем. Ну давайте пока посмотрите что ли Кузнецова, справочник КМ, том 2, кажется.
4. "к рассматриваемой задаче это отношения не имеет" - ну разумеется, прямого нет. Это имеет отношение косвенное: при рассмотрении работы элементов каркаса в пространстве, необходимо поизучать опыт других, т.е. почитать именно про каркасы, в данном случае одноэтажных зданий.
5. "Я бы по такой не считал". RomanM, а я бы ВООБЩЕ не считал ничего в ДАННОМ КОНКРЕТНОМ СЛУЧАЕ. А по лямда 150 выбрал бы трубу 100x3 например и спал бы спокойно. Есть так называемя достаточная необходимость (или наоборот).
Вот Вы посчитайте и нам расскажите, что поставили.

[мозголом из Самары]

Еще можно несовершенства нарисовать и посчитать в геометрически нелинейной постановке.

[RomanM]

Сообщение от Ильнур У-ууу, как много вопросов... 1. По поводу 2L - оно в этом случае равно Н. А смысл элементарный - Qfic определяется от "прогиба" в пределах от точки крепления до точки крепления.

Ильнур,
так ведь "точкой крепления" при введении распорки становится точка соединения распорки с колонной.
Проводя аналогию: Вы коэффициент фи для колонн многоэтажных зданий тоже для всей высоты без учета развязки диском перекрытия берете или все-таки в пределах этажа?

Сообщение от Ильнур 3. Насчет формулы с п под корнем. Ну давайте пока посмотрите что ли Кузнецова, справочник КМ, том 2, кажется.

Так извлечение квадратного корня и возведение в квадрат - не одно и то же.
У Вас имеет место очепятка

Сообщение от Ильнур 4. "к рассматриваемой задаче это отношения не имеет" - ну разумеется, прямого нет. Это имеет отношение косвенное: при рассмотрении работы элементов каркаса в пространстве, необходимо поизучать опыт других, т.е. почитать именно про каркасы, в данном случае одноэтажных зданий. 5. "Я бы по такой не считал". RomanM, а я бы ВООБЩЕ не считал ничего в ДАННОМ КОНКРЕТНОМ СЛУЧАЕ. А по лямда 150 выбрал бы трубу 100x3 например и спал бы спокойно. Есть так называемя достаточная необходимость (или наоборот). Вот Вы посчитайте и нам расскажите, что поставили.

Ничего не поставлю и буду спать спокойно т.к. задача в данном случае чисто теоретическая

[Ильнур]

"так ведь "точкой крепления" при введении распорки становится точка соединения распорки с колонной" - Вы на самом деле не понимаете, в чем суть сказанного на п.5? Тогда настоятельно рекомендую НАЙТИ и ИЗУЧИТЬ вывод формулы (23) СНиП II-23-81. Зачет сдавать здесь же.
"очепятка" - Вы что, будете вот так к каждой очепятке цепляться или с усердием приметесь восполнять знания по подходам к "суммированию" Q? Вы до этого не знали про эту формулу, а теперь знаете - вот цель. Тем более что у Вас задача теоретическая и знания не помешают.
Насчет "чисто теоретическая" - могу дать практическую формулу определения действующей Q. Для практических прикидок. Зачем Вам теория, если не для практики? Вы ученый или инженер? Да и по теории распорки СТАВИТЬ НАДО!
Радует, что Вы бесконечно благодарны Ильнуру за его продуктивное участие в разборе Вашего вопроса....

[пст]

Радует, что Вы бесконечно благодарны Ильнуру за его продуктивное участие в разборе Вашего вопроса....

Просто добавь эту фразу себе в подпись...

[Ильнур]

Сообщение от пст Просто добавь эту фразу себе в подпись...

Знал бы как это делается...может и на самом деле добавил

[RomanM]

Сообщение от Ильнур "так ведь "точкой крепления" при введении распорки становится точка соединения распорки с колонной" - Вы на самом деле не понимаете, в чем суть сказанного на п.5? Тогда настоятельно рекомендую НАЙТИ и ИЗУЧИТЬ вывод формулы (23) СНиП II-23-81. Зачет сдавать здесь же. "очепятка" - Вы что, будете вот так к каждой очепятке цепляться или с усердием приметесь восполнять знания по подходам к "суммированию" Q? Вы до этого не знали про эту формулу, а теперь знаете - вот цель. Тем более что у Вас задача теоретическая и знания не помешают. Насчет "чисто теоретическая" - могу дать практическую формулу определения действующей Q. Для практических прикидок. Зачем Вам теория, если не для практики? Вы ученый или инженер? Да и по теории распорки СТАВИТЬ НАДО! Радует, что Вы бесконечно благодарны Ильнуру за его продуктивное участие в разборе Вашего вопроса....

Ильнур,
"бесконечно благодарен Вам за Ваше продуктивное участие в разработке моего вопроса", несмотря даже на то, что на 2 из 4-х поставленных вопросов Вы дали неверный ответ.

А за формулу действительно спасибо.

[Ильнур]

Верный, неверный - я не стремлюсь сильно вникать в детали и дать идеальный в изложении ответ - мне главное успеть принципиально разбросать, пока не углубились по самые помидоры в неверном направлении . За мной всегда (почти) принципиальная правда
По поводу высчитанных Qfic от колонн и реально действующих в распорках N можно написать целую книгу.
Например, про 2 из 4-х . Одну ошибку я признал, чтоб не отвлекаться. На самом деле наверху вообще нет распорок, не то чтоб усилий в них! А есть там прогоны, горизонтальные связевые блоки и т.д. и т.п.
Я практикующий проектировщик, и люблю конкретику. Вот давайте сюда Ваш конструктив весь, и я Вам распишу с точностью 5% , где какие усилия будут.
Кстати, забыл сказать про ту формулу - она не всегда верна
И можно уточнить, на какие из 4-х неправильные 2 по посту 2?

[RomanM]

Сообщение от Ильнур Верный, неверный - я не стремлюсь сильно вникать в детали и дать идеальный в изложении ответ - мне главное успеть принципиально разбросать, пока не углубились по самые помидоры в неверном направлении . За мной всегда (почти) принципиальная правда По поводу высчитанных Qfic от колонн и реально действующих в распорках N можно написать целую книгу. Например, про 2 из 4-х . Одну ошибку я признал, чтоб не отвлекаться. На самом деле наверху вообще нет распорок, не то чтоб усилий в них! А есть там прогоны, горизонтальные связевые блоки и т.д. и т.п. Я практикующий проектировщик, и люблю конкретику. Вот давайте сюда Ваш конструктив весь, и я Вам распишу с точностью 5% , где какие усилия будут. Кстати, забыл сказать про ту формулу - она не всегда верна И можно уточнить, на какие из 4-х неправильные 2 по посту 2?

Ильнур,
На сколько я понимаю, мы с Вами не сошлись по 2 и 3 вопросам

По поводу формулы - не особо важно. Главное, что принцип рассуждения был верен - можно считать и на суммарную фиктивную силу по пролетам - в запас (в приведенном Вами рисунке из Кузнецова это отражено), можно более рисково - по упомянутой формуле. Выбор за проектировщиком.
На практике - трудно с Вами не согласиться - сечение распорки, подобранное по предельной гибкости, в большинстве случаев пройдет с запасом.

[Ильнур]

Вопрос 3 - разъяснение на п.12. Вопрос 2 - фи-для всего стержня (Lрасч=Н=2L (по чертежу)). Кстати, N в формуле (23) - для ВСЕГО стержня, а Ваша колонна - элемент (полстержня), т.е. половина от сотавного, состоящего из рассматриваемой колонны и соседней. Причем соседней будет являться любой (по опять же по вероятности направления начального погиба). И т.д. и т.п....

Сообщение от RomanM По поводу формулы - не особо важно. Главное, что принцип рассуждения был верен - можно считать и на суммарную фиктивную силу по пролетам - в запас (в приведенном Вами рисунке из Кузнецова это отражено), можно более рисково - по упомянутой формуле. Выбор за проектировщиком. На практике - трудно с Вами не согласиться - сечение распорки, подобранное по предельной гибкости, в большинстве случаев пройдет с запасом.

В трехтомнике Горева приводится приближенная формула для определения поперечной фиктивной силы
Qfic=0,15N,
где N - усилие в колонне.
Если Q просто суммировать по пролетам, то неслабое усилие получится в ближних к связевому блоку распорках. Да и на связи большое усилие придет.

Да и еще вопросик возник. Странная какая-то эта поперечная фиктивная сила. Мало того, что она по разным колоннам как-то непонятно суммируется, так она еще и не добавляется к действию других сил. Почему так?

[Ильнур]

Потому что Qfic = Nu sin a » Nu, а для вычисления Nu и vu определены предельные параметры внецентренно-сжатого стержня идеализированного сечения, состоящего из двух одинаковых полок, связанных между собой жесткой связью.
Таким образом, при расчете Q из плоскости мы имеем завышение, ибо не для такого сечения были выкладки.
Примерно так.

Физически понятно, откуда появляется фиктивная поперечная сила. Неважно, насколько завышенное значение мы получаем в результате расчета. Если сила имеется, то суммировать ее с другими силами мы обязаны. Однако фиктивная поперечная сила является исключением. Из #17 я не понял почему. Те же ветровые нагрузки, например, также являются сильно завышенными.

[Ильнур]

Как это ветровые завышенные? В смысле гамма 1,4...1,6? Это еще мало...
Аэродин. коэфф-ты - нормальные... Не понял...
Про Qfic: очень важно, какие фактические усилия в конструкции. Сто лет человечество накапливало факты, и где надо, фиксировало важные моменты. Например в коэффициентах надежности, в запасах прочности и т.д.
Раз c Q сильно не заморачивались, значит не так все жутко. А "велят" считать Q вдоль здания по "имеющейся под рукой" (ф.23) методой, т.к. спецметодика будет сложна. И потом, есть масса реальных факторов, которые сильно уменьшают усилия в распорах - это и базы из плоскости нешарнирные в деле, и другие узлы нешарнирные, и стены помогают и т.д...

Сообщение от Ильнур Раз c Q сильно не заморачивались, значит не так все жутко. А "велят" считать Q вдоль здания по "имеющейся под рукой" (ф.23) методой, т.к. спецметодика будет сложна. И потом, есть масса реальных факторов, которые сильно уменьшают усилия в распорах - это и базы из плоскости нешарнирные в деле, и другие узлы нешарнирные, и стены помогают и т.д...

С этим все понятно. Любопытно было узнать, откуда такие "веления" появились.